流域水文模型参数识别的现代优化方法研究进展

水文参数优化是水文模型发展中的一个重要部分,针对水循环过程模拟中的流域水文模型参数识别的复杂优化问题,回顾了水文模型优化算法的发展历程,对国内外水文模型参数识别算法的最新进展进行了阐述.介绍了模拟退火算法、遗传算法、SCE-UA、粒子群算法等常用算法的参数设定及一般流程,并对编码遗传算法、单纯形混合加速遗传算法和运用融合技术的几种遗传算法以及其它几种常用算法在新安江模型中的优化结果进行了比较,认为混合加速遗传算法是一种较好的方法.在系统研究现代优化算法与传统优化算法的基础上,建立各种优化算法的融合技术和法则可能是进一步提高参数优化算法性能的方向.     

基于长时间尺度下滑坡易发性评价研究———以甘肃省永靖县为例

利用决策树模型,基于五期土地利用评价因子,对甘肃省永靖县进行近40年的长时间尺度下的滑坡易发性评价,五期评价结果均显示研究区内滑坡灾害的极高和高易发性区域主要集中在中部黄河流域(盐锅峡镇至刘家峡水电站段)周边、西南部川城村—红泉镇—王台乡周边区域以及中部偏东的三条岘乡,该区域人口密集,人类活动较多.研究结果与前人研究结果类似,且通过受试者工作特征曲线的精度检验,说明五期评价结果均具有较高的可靠性.另外,研究区内的自然植被和裸土地与滑坡易发性指标之间具有负相关关系,而旱地、水域和城乡建设用地等人类活动频繁的区域则更容易导致滑坡灾害的发生.从时间尺度上来看,极高和高易发性分区面积逐年下降,但自 2000年,极高和高易发性分区面积减少速度出现显著减缓,同期,该区域内的土地利用变化为城乡建设用地面积增加而植被面积减少,这使得区域内边坡稳定性下降,使部分防灾工程措施的减灾能力下降.本研究为该地区的灾害预防、预测和城乡土地规划提供了参考.     

祁连山老虎沟12号冰川冰内结构特征分析

利用探地雷达(Ground Penetration Radar,GPR)调查冰川冰内结构和冰层厚度是一种监测冰川变化常用手段.应用麦克斯维(Maxwell)方程的二维时域有限差分(FDTD)方法,通过将模拟图像与老虎沟12号冰川的实测图像的对比,分析了雷达剖面中的几种反射特征,如冰裂隙、融洞、暖冰等.对比结果表明,GP...     

基于GIS的白龙江流域舟曲—武都段的滑坡危险性评价

本研究以围绕着白龙江流域的甘肃省南部的宕昌县、舟曲县和武都区部分地区为研究区,根据全国滑坡编目中得到的272个历史滑坡数据以及选取的高程、坡度、坡向、平面曲率、剖面曲率、归一化植被指数（NDVI）、降雨、岩性、距道路距离和距河流距离10种影响因子,利用三种具有代表性的定量方法：信息量模型、以及基于频率比模型的逻辑回归模型和人工神经网络模型对研究区内滑坡灾害危险性进行评价。三种评价结果均显示研究区内滑坡灾害的极高和高危险区主要沿白龙江河谷地区呈带状分布。从危险性分区图可看出,人工神经网络模型得到的分区图较为合理,既表现出沿河谷地区集中分布的趋势,也呈现出对滑坡历史数据较为独立的特征,这一研究结果与前人研究结果一致。根据受试者工作特征曲线（ROC曲线）对三种模型的精度进行检验,检验得到的AUC值分别为0.818、0.829和0.837,说明三种评价结果均具有较高的可靠性,基于频率比模型的人工神经网络模型相比其他两个模型具有更好的评价精度,能更好地进行滑坡危险性的预测和评价,其中高程、降雨、岩性以及距道路距离对评价结果影响更大,这四种影响因子重要性值占比为52.1%。为该地区的城市扩建与灾害预防预测提供了参考。     

水文系统模拟不确定性研究进展

从水文系统模拟的基本特点出发,分析了水文模拟中广泛存在的不确定性的来源,对与水文系统模拟不确定性相关的研究进展进行了分类回顾,并介绍了贝叶斯概率水文预报理论的一般流程。研究回顾表明,数理统计是定量描述水文不确定性的有利工具。其次,完善水文机理研究,提高降水及下垫面相关参数的观测水平,以及提高降水预报的精度、概率水文算法的效率和精度是进一步减少水文模拟的不确定性的发展方向。     

长江源区植物群落特征与环境因子的关系

分析了长江源区冬克玛底流域典型多年冻土区植物群落特征与环境因子的关系.结果表明:1)TWINSPAN将112个植被样方划分为5个主要植物群落,物种生活型组成以多年生草本为主(87种),其次是1～2年生草本（19种）;2）植物群落特征与环境特征累计解释量高达88.5％,盖度和生物量对环境梯度变化响应较明显,其次是Patr...     

祁连山老虎沟12号冰川冰下形态特征分析

利用探地雷达对老虎沟12号冰川进行了多个剖面观测,分析了雷达图像反映的冰川内部特征.结果表明通过分析雷达图像中的纹理和位置,雷达波形的振幅和极性变化等信息能够有效的辅助识别冰川内部介质的变化界面位置和估算其规模.在老虎沟12号冰川的部分剖面内部存在冰内空洞、冰内融水空洞、冰下裂隙、冰下河等地貌形态,在冰岩界面和冰川边缘存在规模不等的碎屑层.这说明即使在典型的大陆型冰川,冰川内部结构也可能较为复杂,在冰岩界面处可能存在较强的冰川作用.     

区域地电观测网地电场日变化模型研究

应用泰勒多项式和曲面样条函数法建立了我国地电场观测台网中华东、 华北两个区域台网的地电场日变化(K_p≤5)模型,并对拟合结果进行了对比分析. 结果表明: ① 尽管地电场变化复杂,但用这两种方法建立的日变化模型相当吻合,模型曲线随时间的变化符合样本曲线随时间的变化; ② 用模型曲线可以描述其它年份同农历日期、 同等磁情时实测的地电场日变化; ③ 用模型曲线描述实测地电场日变化时,低磁情时得出的结果要优于高磁情时的结果; ④ 用多日样本曲线得到的模型曲线更能清晰地展示出地电场日变化的两次起伏波形、 幅度以及极值集中在午前午后等变化特点. 今后建立全国各区域台网不同磁情、 不同农历日期的地电场日变化模型可定量评价区域台网的地电场观测资料的质量,同时根据该模型能够分离出地电场的非正常变化,进而研判真实的异常,以服务于地震等灾害事件的预测以及地球电磁环境变化的监测等方面.      

地震前的电磁异常综述

从地震电磁异常成因、地震电磁监测两个方面来概括近年来在地震电磁学科的研究进展,通过对现有研究结果的分析总结,认为确立震前电磁异常与地震区域与震级的关系是做好预报地震工作的关键所在,因此加快完善地震电磁立体监测体系,发展与重力、红外、遥感等卫星多手段分区域协同研究是未来地震电磁学科的发展方向,多学科的融合和相互验证是实现地震准确预报的必经之路。